스마트폰 배터리의 진실 "오래 쓰고 싶어요? 이렇게 하세요"

스마트폰 시대에 접어들면서 사람들의 관심이 배터리에 집중되고 있다. 성능, 운영체제 등이 상향 평준화되다 보니 '한번 충전해 얼마나 오래 사용할 수 있는가'처럼 실질적인 부분에 눈길이 가는 것이리라. 이에 사용자들의 스마트폰 배터리 관리에 도움이 될 수 있는 내용을 여기 모았다.

배터리 오래 사용하는 방법

무엇 보다 가장 큰 관심사는 배터리를 오래 사용하는 방법이다. 시중에는 배터리를 오래 사용하려면 배터리를 완전 충전(100%)하고 완전 방전(0%)해야한다는 낭설이 퍼져있다. 그러나 이는 사실과 다르다. 스마트폰용 리튬 이온(LI-ION)배터리는 니켈 카드뮴 배터리와 달리 메모리 효과(배터리를 오래 사용할수록 배터리의 최대치가 줄어드는 현상)가 없다. 따라서 충전을 자주 반복해도 수명저하 등의 문제가 발생하지 않는다.

배터리를 사용하는 방법의 핵심은 사용습관을 바꾸는 것이다. 스마트폰을 사용하지 않을 때에는 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), NFC, GPS 등 사용하지 않는 무선 통신을 꺼두는 것이 좋다. LTE 스마트폰의 경우 3G는 켜두고 LTE만 끄는 것도 하나의 방법이다. LTE를 끄는 방법은 스마트폰 종류별로 다르지만, 안드로이드 스마트폰은 보통 '설정 > 모바일 네트워크 설정 > 네트워크 설정 > 네트워크 모드'에 진입해 끌 수 있는 경우가 많다. 아이폰은 '설정 > 일반 > 셀룰러'에서 끌 수 있다.

사용하지 않는애플리케이션(이하 앱)을 '작업 관리자'에서 종료하는 것도 배터리 관리를 위한 팁이다.

업계 전문가들은 리튬 이온 배터리를 가급적 상온에서 충전하는 것을 권한다. 너무 춥거나 더운장소에서 충전하면 배터리 충전량의 최대치가 줄어들고, 배터리 수명저하를 유발할 수 있다.

배터리 관련 앱을 설치한 사용자들이 많다. 과연 이 앱이 배터리 관리에 도음이 될까? 전문가들은 별도로 설치한 앱은 배터리의 현재 상태를 알려줄 뿐 특별히 도움이 되지 않는다고 입을 모았다. 오히려 사용하지 않는 앱을 종료하고 화면 밝기를 조절하는 등 사용환경을 바꾸는 편이 더 좋다고 말했다.

배터리 관련 궁금증

전문가와 인터뷰를 통해 배터리에 관련된 일반적인 궁금증을 알아본다.

Q. 스마트폰 배터리는 왜 일반 휴대폰보다 빨리 소모되나?

A. "스마트폰 배터리는 예전 일반 휴대폰 시절보다 용량이 2~3배 이상 상승했다. 하지만 배터리 용량 상승값 보다 스마트폰 전류 사용량이 더 급격히 늘었다. 또한 일반 휴대폰보다 더 다양한 기능을 제공하다 보니 소비자의 사용 시간도 함께 증가해 체감상 소모량이 더 크게 느껴진다"

Q. 요즘 사용하는 스마트폰 배터리의 평균 수명은 얼마나 될까?

A. "동일한 배터리를 사용하더라도 소비자 사용환경(온도, 충전주기, 전류값)에 따라 평균 수명은 크게 달라질 수 있다. 다만 배터리 제조사는 일반적으로 '500 Cycle 80%' 수명을 보증하고 있다(최초 사용 후 약 6개월)"

Q. 스마트폰 교체형과 일체형의 장단점은 무엇인가?

A. "교체형은 예비 배터리를 함께 가지고 다닐 수 있으며, 배터리 성능이 저하돼도 쉽게 새것으로 바꿀 수 있다는 장점이 있다. 하지만 스마트폰을 얇게 제작하기 어려워 디자인 측면에서 불리하다. 일체형은 얇게 제작하기 쉽고 디자인을 보다 예쁘고 개성적으로 할 수 있다. 그러나 소모성 자재인 배터리를 교체하기 어려워 진다는 단점이 있다. 최근에는 교체형으로 제품을 제작해도 두께를 얇게 하고 디자인을 개성적으로 할 수 있을 정도로 기술이 발전해, 교체형이 보다 각광받고 있는 것이 사실이다"

Q. 배터리 폭발 사고가 종종 발생한다. 폭발의 이유와 방지법은 무엇인가?

A. "배터리 발화 사고 대부분이 잘못된 사용환경에서 비롯된다. 특히 애완동물이 충전중인 배터리를 물어서 발생하는 사고가 전체의 80%를 차지한다. 애완동물 이외에도 송곳처럼 날카로운 물건과 접촉해 내부 쇼트가 발생하는 경우가 잦다. 이러한 경우 배터리 발화로 이어진다. 따라서 분해, 침수를 금하고, 강한 압력이 가해지지 않도록 주의해야 한다. 제조사에서 권하는 온도범위(보통 0~45도)내에서 사용해야 한다. 참고로 언론 등지에서 '배터리 폭발 사고'라고 하는데… 이는 잘못된 표현이다. 배터리는 발화하지 폭발하지 않는다. 배터리는 '다이너마이트'가 아니다"

Q. LTE 스마트폰이 3G 스마트폰보다 배터리 소모가 더 심한 것으로 알려져 있다. 이유는 무엇인가?

A. "단도직입적으로 말해 음성통화 때문이다. 현재 LTE 스마트폰은 데이터는 LTE로, 통화는 3G로 한다. 때문에 두 가지 신호를 동시에 수신해야 한다. 하나의 신호만 수신할 때보다 전력소모가 더 심할 수밖에 없는 구조다. 이러한 문제는 LTE로도 통화를 할 수 있는 'VoLTE'가 보급되면 자연스레 해결될 전망이다. 통화하고자 3G 신호를 수신할 필요 없이 LTE 신호만 받으면 되기 때문이다. 또한 LTE 통신을 할 때 사용하는 전류값이 더 큰 것도 이유다. '4G(LTE) > 3G > 2G' 순으로 전력을 많이 소모한다"

Q. 배터리 용량을 늘리는데 어떤 어려움이 있나?

A. "산원/환원 과정을 반복하도록 설계된 현재의 2차 화학전지 배터리 시스템 하에서 배터리 용량을증가시키려면 배터리의 부피를 늘리는 것 외에는 방법이 없다. 다양한 하이브리드 물질을 추가해 에너지 밀도를 높일 수는 있지만 혁신적인 증가는 어렵다. 그렇다고 무턱대고 부피를 늘리면 스마트폰 디자인 경쟁력에 문제가 발생한다. 배터리 용량과 디자인의 적절한 타협이 필요하다. 가장 근본적인 해결책은 2차 화학전지를 능가하는 새로운 배터리 시스템의 개발이다"

Q. 배터리 용량 단위 (mAh)
는 어떻게 산정하나? 예를 들어 2,000mAh는 어느 정도의 전력랑 (Wh)
을 의미하는가?

A. "용량(mAh)은 전류(A)x시간(h)으로 계산한다. 2,000mAh의 경우 4.35V 고전압 배터리를 기준으로 7.6Wh(전력량)가 된다"

Q. 몇몇 스마트폰은 다른 제품보다 훨씬 빠르게 충전할 수 있다. 이유는 무엇?

A. "충전 전류량을 높인 것이다. 충전 어댑터뿐만 아니라 해당 스마트폰도 높은 전류량을 감당할 수 있어야 한다"

Q. 마지막 질문이다. 리튬 이온을 대체할 차세대 전지 기술은 무엇이 있고, 그 기술을 언제쯤 스마트폰에 적용할 수 있을지 알려달라

"리튬 이온 전지는 매우 불안정하다. 내부 전해질(LiPF6, 육불화인산리튬)이 열에 민감하고, 에너지 밀도를 높일수록 배터리가 더 뜨거워지는 문제가 있다. 리튬 이온 전지를 대체하고자 많은 업체들이 노력하고 있다. 현재 가장 각광받고 있는 차세대 전지 기술은 '리튬 이미드'와 '원자력 전지'다"

"리튬 이미드 전지는 내부 전해질을 'LiPF6'에서 '나트륨 이미드'로 교체했다. 나트륨 이미드는 전지 내부의 물과 반응하지 않기에 배터리 수명을 크게 늘릴 수 있고, 리튬 이온 전지보다 3배 이상 수명이 길다. 또한 에너지 밀도도 더 높기에 한번의 충전으로 훨씬 오랫동안 사용할 수 있다. 그러나 기술 특허가 하나의 회사에 몰려있는 점이 문제다"

"원자력 전지의 경우 원리 자체는 이미 오래 전에 완성됐다. 1970년대부터 인공위성, 무인 탐사선, 홀로 떨어져 있는 등대 등 다양한 분야에 사용 중이다. 사용 분야를 보면 알 수 있겠지만 리튬 이온 전지와 비교할 수 없을 정도로 오래 사용할 수 있다. 문제는 안정성과 휴대성이다. 원자력 전지는 전기를 생산하고자 스트론튬, 플루토늄 등 방사능 물질을 사용한다. 안정성을 보장할 수 있기 전까지는 일반적인 용도로 사용할 수 없다. 휴대성 관련 연구는 지금도 진행 중이다. 연구가 결실을 맺어 인공 심장 등 다양한 분야에 원자력 전지를 시범 사용하고 있다"